影响电流热效应的因素(焦耳定律) 知识点题库

某同学家的1000W电炉子突然灭了,检查发现电炉丝烧断了,他把烧坏的地方剪掉一小段再接入电路,则电炉子1s内产生的热量将(    )

A . 大于1000J B . 小于1000J C . 等于1000J D . 无法确定
某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是 J

一台电风扇和一个电熨斗,如果使用时消耗电能相同,产生的热量(   )

A . 一样多 B . 电风扇较多 C . 电熨斗较多 D . 无法比较

如图所示电路中,已知R1>R2 , 电源电压U保持不变,在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是(   )

A . 甲、乙、丙、丁 B . 甲、丙、丁、乙 C . 丙、丁、乙、甲 D . 乙、丁、丙、甲
英国物理学家通过大量的实验探究,最先精确的确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即Q=I2Rt.为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为的单位。

家用电器中有时会发生短路现象,例如,改装电器时,不小心使火线和零线直接连通造成短路,电线绝缘皮刮破或烤焦,电线盒用电器使用年限过长,绝缘皮破损或老化,也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路.根据前面学过的知识可知,由于导线的电阻很小,短路时电路中的电流非常大,会产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容.阅读后,请你根据所学的物理知识解释:短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因.

小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小.

  1. (1) 为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,是因为煤油的比热容(选填“大于”或“小于”)水的比热容.

  2. (2) 闭合开关,通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是

  3. (3) 移动滑动变阻器滑片,继续观察,发现煤油的温度升高得更快,那么滑动变阻器滑片应向(填“A”或“B”)移动.

  4. (4)

    该实验运用了转换法这一科学方法,即实验中通过玻璃管内液面上升的高度来反映电阻丝放出热量的多少.此研究方法与下列(选填字母)实验所用方法相同.


太阳能公路由三层组成:最上层为半透明的保护层,保护内部元件的同时也可以让太阳光透过;中间层为太阳能电池,用来产生电力;最底下的一层则用来隔绝土壤的湿气,避其影响到内部的线路.该设计可以将电力储存起来供给照明,同时也可以起加热的作用,避免冬天路面结冰.下列说法错误的是( )

A . 中间层太阳能电池主要是利用太阳能转化为化学能 B . 最底层主要是为防止电路短路 C . 该设计可以起加热的作用,是利用电流的热效应 D . 冬天路面结冰,人容易摔倒是因为接触面越光滑,摩擦力越小
如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中的部分电路(所连接5Ω电阻均可上下活动)。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,甲、乙两U形管中所有液面初始状态是等高相平,通电一段时间后液面的高度如图所示。

  1. (1) 本实验利用U形管中液面的高度差的大小反映放出热量的多少,这是利用了装置中(填“液体”或者“空气”)的热胀冷缩。
  2. (2) 根据题干中的实验结果,本实验能得到的结论是:
  3. (3) 为了研究电流产生的热量跟电阻的关系。在不增加实验器材和不改变电路接线的前提下,断开开关,U 型管中的液面降回到原来液面后,你需要进行的实验操作是
在验证焦耳定律(Q=I²Rt)中电热与电阻的定性关系时,实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲<R乙)。闭合开关,三种电路的电流表指均发生了偏转,经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。小组实验报告汇总如下表,请把表格空白处填写完整。

实验电路

玻璃管内液面高度

小组结论

你的合理解释与评价

A

液面都不上升

导体产生的热量跟电阻无关

B

液面都上升,且△h甲<△h乙

电流通过导体时,电阻越大,产生的热量就⑵

电流和时间都相同,验证了焦耳定律中Q与R的定性关系

C

液面都上升,且△h甲⑶△h乙

电流通过导体时,电阻越小,产生的热量就越多

如图是小王同学探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前,A、B两U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2 , 则(   )

A . I1=I2 , A管中的液面较高 B . I1=I2 , A管中的液面较低 C . I1>I2 , A管中的液面较高 D . I1<I2 , A管中的液面较低
为了探究电流产生的热量跟哪些因素有关,小沈同学先后采用如图所示的甲、乙两个装置进行实验。她将两段电阻丝R1、R2分别封闭在两个相同的烧瓶中(R1<R2)用玻璃管将烧瓶分别与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。

  1. (1) 要探究通电时间和通电电流大小相同时,电流产生的热量与电阻的关系,应选择装置进行实验。(选填“甲”或“乙”)
  2. (2) 比较相同时间里气球A与气球C体积变化情况,可探究电流产生的热量与的关系。
  3. (3) 小沈用气球替代温度计进行实验,你对此的评价是  。
下列家用电器中,利用电流热效应工作的是 (   )
A . 抽油烟机 B . 电视机 C . 电饭煲 D . 电风扇
用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,相同烧瓶内装满了煤油。

  1. (1) 烧瓶中装入的煤油是(选填“导体”或“绝缘体”)。
  2. (2) 请根据实物电路,在虚线框图乙内画出对应的电路图。
  3. (3) 为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应,通过R1的电流通过R2的电流。
  4. (4) 通电一段时间后,烧瓶Ⅱ中玻璃管内液面上升的高度较大,说明
  5. (5) 小红用如图丙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,经过多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图线。根据焦耳定律可知,图丁中能正确反映h-I关系的是
  6. (6) 如图所示是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。

如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是(   )

A . 该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 B . 电阻丝的R1阻值比R2 C . U形管中液面高度发生变化是因为液体的热胀冷缩造成的 D . 该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系
如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝R3和R2并联。

  1. (1) 图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与的关系,电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流
  2. (2) 如图乙所示,某小组在实验中观擦到左侧U型管中液面很快出现高度差,右侧U型管中液面高度差为零,原因是电阻丝断路。
小金认为,电流通过导体产生的热量可能与导体中的电流、导体电阻和通电时间有关。于是他将 A、B 两个完全相同的烧瓶,分别装相同质量的酒精和煤油,按图甲所示接入电路。

  1. (1) 若两瓶中的电阻丝阻值相同,接通电路后,由温度传感器记录下两瓶中液体温度变化情况,并得到如图乙图线。则酒精的比热容比煤油稍(选填“大”或“小”)。
  2. (2) 若两瓶中电阻丝的阻值RA>RB , 接通电路后,观察到温度传感器显示出A的温度明显比B升得快。多次重复,现象相同。由此他得出结论:在电流与通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量也越多。小金得出的结论是正确的,请说明理由。
  3. (3) 若将(2)中的两个烧瓶内的电阻丝并联接在电路中,请分析能否用来探究电阻丝产生的热量与电流大小的关系,并说明原因:
现有甲、乙两只电炉,已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻,把它们分别接在电源电压为220伏的电路中,在相同时间内它们放出的热量(    )。
A . 甲放出多 B . 乙放出多 C . 同样多 D . 无法判断
小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。

  1. (1) 请用笔画线代替导线,把电路连接完整。
  2. (2) 电流产生热量的多少不易直接测量.因此在这个实验中是通过显示电流产生热量的多少。
  3. (3) 在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有(写出一个即可得分)。
  4. (4) 根据所学知识可知,在相同时间内瓶内的电阻丝放出的热量较多(选填“甲”或“乙”)。
小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验,如图甲所示:

  1. (1) 在闭合开关后,将滑片移到某一位置,如图甲所示,判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度,还可以通过观察
  2. (2) 小科为探究电流变大对电流热效应的影响,他将图甲中所示的滑片往(选填“A”或“B”)端移动。两次实验得到的实验数据如下表所示:

    实验次数

    电流/A

    通电时间/min

    电阻/Ω

    玻璃管液面升高的高度/mm

    1

    0.2

    1

    10

    10

    2

    0.4

    1

    10

    40

    小科根据表中数据,得出结论:同一电阻丝,在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处:

  3. (3) 小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响,选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝,小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1接入电路中。
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